Схемы суммирования и вычитания аналоговых сигналов
43
Широкое распространение получили инвертирующие и неинвертирующие сумматоры на ОУ, называемые еще суммирующими усилителями или аналоговыми сумматорами. На рис. 1 приведена принципиальная схема инвертирующего сумматора с тремя входами. Это устройство является разновидностью инвертирующего усилителя, многие свойства которого проявляются и в инвертирующем сумматоре.
Рис. 1
При использовании идеального ОУ можно считать, что сумма входных токов усилителя, вызванных входными напряжениями ,
, равна току, протекающему по
, т.е.
,
откуда
. (1)
Из полученного выражения следует, что выходное напряжение устройства представляет собой сумму входных напряжений, умноженную на коэффициент усиления . При
и
.
Схема неинвертирующего сумматора приведена на рис. 2.
Рис. 2
Этот сумматор реализуется на базе неинвертирующего усилителя. Поэтому при m входах напряжение на выходе
, (2)
где − сопротивление параллельно соединенных m-1 входов.
Из приведенной формулы (2) видно, что при большом числе входов m этот сумматор работает хуже инвертирующего. Например, если сопротивления всех резисторов в схеме равны, то
.
Если , то
.
Объединив на одном ОУ оба сумматора (рис. 1 и 2) можно получить сумматор аналоговых сигналов, выполняющий операции суммирования и вычитания рис. 3.
Рис. 3